Трехфазный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования переменного напряжения трехфазного индуктивного потребителя , например асинхронного двигателя. Целью является расширение диапазона регулируемой мощности. Устройство состоит из моста на тиристорах 3-8 с отсекающими диодами 9-14. Коммутирующие конденсаторы 15-20 подключены к плечам инвертора через первичные обмотки 21-26 насыщающихся дросселей. Вторичные обмотки 27-32 соединены coJ лacнo последовательно и включены в цепь постоянного тока моста. В момент включения, например, диода 11 ток, ответвляющийся из контура коммутации, ограничен током намагничивания насыщающегося дросселя с обмотками 23 и 29. Нри этом не происходит существенных изменений в характере электромагнитных процессов в нагрузке и сохраняется возможность устойчивого регулирования мощности за счет регулирования переменного напряжения, подводимого к нагрузке . Степень расщирения диапазона регулирования определяется вольт-секундной характеристикой насыщающихся дросселей. 1 ил. € (Л со о со С71 35

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1310975 А 1 (5и 4 Н 02 М 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3999103/31-07 (22) 02. 01. 86 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Московский энергетический институт (72) И. С. Ефремов, С. К. Корольков, В. A. Глушенков и С. Л. Киреев (53) 621.314.572 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 970628, кл. Н 02 M 7/48, 1980.

Бернштейн A. Я. и др. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе.

N.: Энергия, 1980, с. 183. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования переменного напряжения трехфазного индуктивного потребителя, например асинхронного двигателя.

Целью является расширение диапазона регулируемой мощности. Устройство состоит

+ из моста на тиристорах 3 — 8 с отсекаюшимп диодами 9 — 14. Коммутирующие конденсаторы 15 — 20 подключены к плечам инвертора через первичные обмотки 21 — 26 насышающихся дросселей. Вторичные обмотки 27 — 32 соединены согласно последовательно и включены в цепь постоянного тока моста. В момент включения, например, диода !1 ток, ответвляющийся из контура коммутации, ограничен током намагничивания насышаюшегося дросселя с обмотками

23 и 29. При этом не происходит существенных изменений в характере электромагнитных процессов в нагрузке и сохраняется возможность устойчивого регулирования мощности за счет регулирования переменного напряжения, подводимого к нагрузке. Степень ра сш и рени я диапазона регулирования определяется вольт-секундной характеристикой насыщающихся дросселей.

1 ил.

1310975

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования переменного напряжения трехфазного индуктивного потребителя, например асинхронного двигателя тягового или промышленного электропривода.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования мощности.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного устройства.

Инвертор состоит из подключенного к входным выводам через сглаживающие дроссели 1 и 2 вентильного моста, состоящего из тиристоров 3 — 8 и отсекающих диодов 9 в 14 двух групп, соединенных в треугольник коммутирующих конденсаторов

15 — 20 и шести двухобмоточных насыщающихся дросселей с первичными 21 — -26 и вторичными 27 — 32 обмотками, нагрузка 33 подключена к выходным выводам моста.

Устройство работает следующим образом.

При переключении тиристоров инвертора процесс коммутации протекает в две ступени, которые характеризуются линейным и колебательным интервалами перезаряда коммутирующих конденсаторов. Перед началом коммутации все насыщающиеся дроссели намагничены входным током таким образом, что при включении любого отсекающего диода и образовании цепи, включающей первичные обмотки насыщающихся дросселей, один из них будет перемагничиваться коммутирующим током.

Рассмотрим электромагнитные процессы, протекающие во время коммутации после следующего состояния инвертора: включены тиристоры 3, 8 и отсекающие диоды 9, 14, ток протекает по цепи обмоток 30 -32.

Процесс коммутации начинается после включения тиристора 4. Полярность напряжения на коммутирующих конденсаторах до начала коммутации указана на чертеже. Конденсаторы 15 — 19 заряжены до напряжения Uco а конденсаторы 16 и 20 разряжены.

После включения тиристора 4 происходит перемагничивание насьпцающегося дросселя, состоящего из обмоток 21 и 27, под действием напряжения на коммутирующих конденсаторах. В момент насыщения дросселя обратное напряжение прикладывается к тиристору 3, он закрывается и ток коммутируется в тиристор 4. Начинается линейный процесс перезаряда коммутирующих конденсаторов 15 — 17. После достижения напряжения на конденсаторе 15 величины, превышающей линейное напряжение на нагрузке коммутируемыми фазами, происходит включение отсекающего диода 10. С этого момента начинается переключение тока между фазами нагрузки в интервале колебательного перезаряда коммутирующих конденсаторов 15 — 17. Процесс коммутации заканчивается, когда ток в отсекающем диоде 9 и, следовательно, отсекаемой фазе уменьшится до нуля.

В наиболее неблагог;риятных, с точки зрения возможности включения во время коммутации, условиях находится отсекающий диод 11.

В начальный момент времени, когда включены тиристоры 3, 8 и диоды 9 и 14, напряжение Uii на отсекающем диоде отрицательно и определяется выражением

U 1= — Б-+ е., (1) где Б- — модуль напряжения на коммутирующем конденсаторе 17; е. — — линейная ЭДС между включенными фазами нагрузки.

После выключения тиристора 4 (в момент t,) начинается перезаряд конденсатора 17 вместе с конденсаторами 15 и 16.

С момента времени t, когда напряжение на конденсаторе 15 достигнет величины линейного напряжения между коммутируемыми фазами и начне-ся переключение тока в нагрузке, напряжение на диоде 11 остается неизменным вследствие действия

ЭДС самоиндукции индуктивностей нагрузки, После окончания коммутации тока и выключения отсекающего диода 9 напряжение на отсекающем диоде 11 будет определяться соотношением (1), где Ьсo — — модуль напряжения HH коммутирующем конденсаторе 16.

В случае отсутствия насыщающихся дросселей после включения диода 1 происходит ответвление тока из контура коммутации через этот диод, существенно увеличивается время коммутации инвертора, что приводит к изменению взаимного расположения электромагнитных величин нагрузки и возникновению автоколебаний в системе ин35

Вследствие включения насыщающихся дросселей в момент включения диода 11 ток, ответвляющийся из контура коммутации, ограничен током намагничивания насьпцающегося дросселя с обмотками 23 и 29.

При этом не происходит существенных изменений в характере электромагнитных процессов в нагрузке и сохраняется возможность устойчивого регулирования мощности за счет регулирования переменного напряжения, подводимого к нагрузке. Степень расширения диапазона регулирования определяется вольт-секундной характеристикой насыщающихся дросселей.

Форму га изобретения

Трехфазный инвертор, содержащий сглаживающие дроссели и вентильный мост, выводы переменного тока которого соеди55 иены с выходными выводами, а в каждое плечо включены согласно последовательно тиристор и отсекающий диод, а также две группы соединенных в треугольник комму1310975

Составитель И. Жеребина

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор A. Обручар

Заказ 1764/53 Тираж 66! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тирующих конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования мощности, он снабжен шестью насыщающимися двухобмоточными дросселями, разделенными на две группы, причем каждая из первичных обмоток насыщающихся дросселей первой группы соединена началом с точкой соединения тиристора и диода соответствующего плеча анодной группы вентилей, а концом — с одним из выводов первого треугольника коммутирующих конденсаторов, а их вторичные обмотки соединены согласно последовательно и включены между сглаживающими дросселями и анодами тиристоров этой же группы вентилей, каждая первичная. обмотка дросселей второй группы подключена концом к точке соединения диода и тиристора катодной группы вентилей, а началом — к одному из выводов второго треугольника коммутирующих конденсаторов, а их вторичные обмотки соединены согласно последовательно и включены между вторым сглаживающим дросселем и тиристорами этой же группы вентилей.